·88 智能系统学报 第1卷 表4MCPD、IMG PID-FIX b和MCPD-FSWb [3]RIV ERA D E,MORARI M,SKOGESTAD S.Internal 方法的IAE值 model control.4.PID controller design [J].Ind Eng Table 4 The IAE value of three kinds of control methods Chem Res,1986(25):252.265. 被控对象P(s MG-PID FP-Fb上PFSb [4]IAN G H.JEFFERY R A.CHRISTOPHERJ G.et al. Improved filter design in internal model control [J].Ind G(s) 5=0.2 13.59 6.41 2.46 G 5=0.8 15.92 7.45 3.15 Eng Chem Res,1996(35):3437.3441. G(s) 13.70 8.61 5.32 [5]ZHANG,W D.SUN Y X.XU X M.New two degree G(s) T=2,L=4 33.29 24.28 11.25 of-freedom smith predictor for processes with time delay G T=2,L=2 29.35 21.05 15.91 [J].Automatica,1998,34(10):1279.1282. G(s) T=4,L=4 21.60 17.25 10.58 [6]陶永华.新型PD控制及其应用[M].北京：机械工业出 G(s) T=4,L=2 27.7 25.13 20.15 G (s) T=1.L=0.1 20.35 1855 14.12 版社，2002. G(s) T=1.L=0.4 22.25 1605 13.75 [7]LEE CC.Fuzzy logic in control systems:Fuzzy logic G(s) T=1.L=0.8 26.01 20.75 14.16 controller [J ]IEEE Trans Syst,Man,Cybern,2001 G(s) T=10,L=0.1 22.50 1821 12.51 (20):404.435. G(s) T=10,L=0.4 23.55 1836 12.25 [8]高东杰，谭杰，林红权.应用先进控制技术[M].北京： G(s) T=10.L=0828.2217.4613.29 国防工业出版社，2003 从IMC-PID、IMC-PID-FIX-b、IMC-PID-FSW [9]ASTROM K.PID Controlers:Theory,Design and Tun b3种方法的仿真及对比分析结果，可以看出MC ing[M].New York:ISA,1995 [10]Antonio Visioli Fuzzy logic based set-point weight tun- PID-FSW-b方法明显获得了更优解，其既保留了 ing of PID controllers IEEE Trans Syst,Man,Cybern, MCPD方法参数调整方便和鲁棒性强的特点，又 P1A,1999(29):587.592 克服了MC-PID方法参数整定时要在系统的目标 作者简介： 值跟踪特性和干扰抑制特性之间进行折中选择的不 侯明冬，男，1980年生，硕士研究 足，其控制效果及性能指标均优于MCPD法和 生，毕业于太原重型机械学院获工学学 MC-PID-FIX-b法 士学位.目前从事智能控制的研究及其 应用.E-mail:hmdcp@l26.com. 4 结束语 本文根据内模控制原理，提出了一种具有设定 值加权的MCPD调节器设计方法.理论分析和仿 真实验结果表明，这种方法可以使系统同时具有良 张井岗，男，1965年生，教授，主 好的目标值跟随特性和干扰抑制特性，能够满足高 要研究方向为鲁棒控制和智能控制及 性能控制系统的要求，而且所设计的调节器结构简 其应用，主持和完成国家九五攻关项 单、参数调整方便，易于实际系统应用 目、山西省自然科学基金项目、山西省 青年科学基金项目等研究课题，发表 参考文献： 学术论文60多篇，其中18篇分别被 EI、ISTP收录 [1]GARCIA C E,MORARI M.Internal modle control-1.A unifying review and some new result [J ]Ind Eng Chem Des Dev,1982,21(2):308.323. 赵志诚，男，1970年生，讲师，参加 [2]张井岗，李临生，陈志梅赵志诚.二自由度PD调节器的 和完成国家九五攻关项目、山西省自然 内模整定方法].仪器仪表学报2002,23(1)：27·30. 科学基金项目、山西省青年科学基金项 ZHANGJinggang,LI Linsheng,CHEN Zhimei,ZHAO 目和横向科技开发项目等多项，发表学 Zhicheng.IMC tuning of two-degree-of-freedom PID reg- 术论文18篇.其中8篇分别被EI、ISTP ulator [J ]Chinese Journal of Scientific Instrument, 收录 2002,23(1):27.30 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http://www.cnki.net表 4 IMC2PID、IMC2PID2FIX2b和 IMC2PID 2FSW2b 方法的 IAE值 Table 4 The IAE value of three kinds of control methods 被控对象 P(s) IMC2PID I2P2F2b I2P2FSW2b G1 (s) ξ= 012 13159 6141 2146 G1 (s) ξ= 018 15192 7145 3115 G2 (s) 13170 8161 5132 G3 (s) T = 2 , L = 4 33129 24128 11125 G3 (s) T = 2 , L = 2 29135 21105 15191 G3 (s) T = 4 , L = 4 21160 17125 10158 G3 (s) T = 4 , L = 2 2717 25113 20115 G4 (s) T = 1 , L = 011 20135 18155 14112 G4 (s) T = 1 , L = 014 22125 16105 13175 G4 (s) T = 1 , L = 018 26101 20175 14116 G4 (s) T = 10 , L = 011 22150 18121 12151 G4 (s) T = 10 , L = 014 23155 18136 12125 G4 (s) T = 10 , L = 018 28122 17146 13129 从 IMC2PID、IMC2PID2FIX2b、IMC2PID2FSW2 b 3 种方法的仿真及对比分析结果 ,可以看出 IMC2 PID2FSW2b方法明显获得了更优解 ,其既保留了 IMC2PID 方法参数调整方便和鲁棒性强的特点 ,又 克服了 IMC2PID 方法参数整定时要在系统的目标 值跟踪特性和干扰抑制特性之间进行折中选择的不 足 ,其控制效果及性能指标均优于 IMC2PID 法和 IMC2PID2FIX2b法. 4 结束语 本文根据内模控制原理 ,提出了一种具有设定 值加权的 IMC2PID 调节器设计方法. 理论分析和仿 真实验结果表明 ,这种方法可以使系统同时具有良 好的目标值跟随特性和干扰抑制特性 ,能够满足高 性能控制系统的要求 ,而且所设计的调节器结构简 单、参数调整方便 ,易于实际系统应用. 参考文献 : [1 ] GARCIA C E ,MORARI M. Internal modle control21. A unifying review and some new result [J ]. Ind Eng Chem Des Dev ,1982 ,21 (2) :308 - 323. [2 ]张井岗 ,李临生 ,陈志梅 ,赵志诚. 二自由度 PID 调节器的 内模整定方法[J ]. 仪器仪表学报 ,2002 ,23 (1) :27 - 30. ZHAN G Jinggang , L I Linsheng , CHEN Zhimei , ZHAO Zhicheng. IMC tuning of two2degree2of2freedom PID reg2 ulator [ J ]. Chinese Journal of Scientific Instrument , 2002 , 23 (1) :27 - 30. [3 ] RIV ERA D E ,MORARI M , SKO GESTAD S. Internal model control. 4. PID controller design [J ]. Ind Eng Chem Res ,1986 (25) :252 - 265. [4 ]IAN G H , J EFFER Y R A , CHRISTOPHER J G,et al. Improved filter design in internal model control[J ]. Ind Eng Chem Res ,1996 (35) :3437 - 3441. [5 ]ZHAN G,W D , SUN Y X , XU X M. New two degree2 of2freedom smith predictor for processes with time delay [J ]. Automatica , 1998 , 34 (10) :1279 - 1282. [6 ]陶永华. 新型 PID 控制及其应用[ M ]. 北京 :机械工业出 版社 ,2002. [ 7 ]L EE C C. Fuzzy logic in control systems: Fuzzy logic controller[J ]. IEEE Trans Syst , Man , Cybern , 2001 (20) :404 - 435. [8 ]高东杰 ,谭 杰 ,林红权. 应用先进控制技术[ M ]. 北京 : 国防工业出版社 ,2003. [9 ]ASTROM K. PID Controlers: Theory , Design and Tun2 ing[ M]. New York :ISA , 1995. [10 ]Antonio Visioli Fuzzy logic based set2point weight tun2 ing of PID controllers IEEE Trans Syst ,Man ,Cybern , Pt A ,1999 (29) :587 - 592. 作者简介 : 侯明冬 ,男 , 1980 年生 ,硕士研究 生 ,毕业于太原重型机械学院获工学学 士学位. 目前从事智能控制的研究及其 应用. E2mail :hmdcp @126. com. 张井岗 ,男 ,1965 年生 ,教授 ,主 要研究方向为鲁棒控制和智能控制及 其应用 ,主持和完成国家九五攻关项 目、山西省自然科学基金项目、山西省 青年科学基金项目等研究课题 ,发表 学术论文 60 多篇 ,其中 18 篇分别被 EI、ISTP 收录. 赵志诚 ,男 ,1970 年生 ,讲师 ,参加 和完成国家九五攻关项目、山西省自然 科学基金项目、山西省青年科学基金项 目和横向科技开发项目等多项 ,发表学 术论文 18 篇. 其中 8 篇分别被 EI、ISTP 收录. · 88 · 智 能 系 统 学 报 第 1 卷 © 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net